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PDLLA/β-TCP/PRGD/NGF复合材料诱导PC12细胞ERK1/2蛋白磷酸化表达的研究

王朝中  
【摘要】:通过自行设计的复合缓释材料PDLLA/β-TCP/PRGD/NGF应用于神经组织的修复,不仅能够提供神经再生的支架空间,而且还能缓慢释放神经生长因子(NGF)诱导神经干细胞分化并激活内源性组织修复机制的发生。将该神经导管材料应用于大鼠的坐骨神经缺损实验,电生理检测结果显示经材料修复的神经组织与自体移植的功能效果无明显差异,组织学观察结果表明新生的神经纤维数量多,形态较规则。这些结果充分表明了复合材料PDLLA/β-TCP/PRGD/NGF在神经导管应用上的巨大前景,为进一步研究该材料在神经修复过程中的诱导效应,从分子生物学的微观角度深入论证材料中释放的NGF在材料可诱导性因素中的主导作用是一个必要的研究环节。 PDLLA/β-TCP/PRGD/NGF作为一种人工的导管材料在应用于神经修复过程中有两大作用:其一是提供一个神经修复的支架空间,其二是通过材料向神经缺损空间不断释放神经生长因子等物质,并提供由此形成的具有诱导神经再生的局部微环境。PC12细胞来源于褐家鼠肾上腺嗜铬细胞瘤,在NGF持续刺激下可生成一种类交感神经样细胞,这种诱导特性被广泛应用于神经生物学的研究课题,NGF诱导PC12细胞分化的信号通路学说基本形成。制备材料体外浸提液可近似模拟体内形成的微环境,研究材料浸提液微环境诱导PC12细胞分化的信号通路对论证材料的可诱导性和组织再生的微观机理具有重要意义。在NGF诱导PC12细胞作用的前期,采用ELISA和westernblot实验均可检测到分化过程中的关键蛋白因子ERK1/2磷酸化水平明显升高,前期的研究表明PC12细胞经PDLLA/β-TCP/PRGD/NGF材料浸提液诱导后能够分化并产生轴突,本课题即采用这两种实验方法实时检测浸提液诱导PC12细胞ERK1/2磷酸化水平的变化,同时设置实验对照组PDLLA/β-TCP/PRGD浸提液和阴性对照组即无任何处理的PC12细胞,实验结果表明:浸提液在诱导PC12细胞分化的前20min能促使ERKl/2磷酸化水平的上升,且PDLLA/β-TCP/PRGD/NGF在体外浸提中释放的NGF是导致ERK1/2磷酸化水平明显升高的主要原因,材料降解释放的其他成分也产生了协同效应,可见这些外源的作用因子均可充当诱导发生的前导因素。微管蛋白P-tubulin是组成PC12细胞轴突的主要成分,通过westernblot实验检测到浸提液持续诱导后PC12细胞Ⅲ型β-tubulin表达量的升高,进一步论证了浸提液中NGF促使PC12细胞分化的诱导性。


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